无人机测深三种方法-激光雷达,测深仪和探地雷达
最近搜素了论文和相关网页,博主总结了一下无人机测深总共有三种办法:
(1)激光雷达;
(2)测深仪;
(3)探地雷达(GPR)。
1、激光雷达
在含盐、气泡和浮游生物的海水中,光波和电磁波的衰减都非常大,因此,机载激光测深应用程度一直不高。20世纪70年代,人们发现波长470~580nm之间的蓝绿光衰减系数最小,机载激光测深技术得到了迅速的发展。机载激光测深系统(LiDAR)的最初目的主要是获取困难地区的数字高程模型数据。近几年,机载激光雷达技术为浅海、岛礁、暗礁等传统手段难以开展的水深测量提供了新的解决方案。
机载激光测深的特点是:精度高、分辨率高、灵活机动、测点密度高、测量周期短和覆盖面广;同时测量水上、水下三维地形,不需要进行数据融合,真正实现了水陆一体化无缝测量。与多波束测深系统不同的是,机载激光测深系统由于在海底的覆盖宽度仅仅与飞机的航高有关,而与要测量的水深无关,因此特别适合于沿岸浅水区的全覆盖水深测量。
双色激光机载LiDAR测深系统利用装在飞机下部的激光发射器斜向海面发射两种不同波长的激光束。波长1064nm的红外光因无法穿透海面而被海面反射,波长532nm的蓝绿光则以一定折射角度穿透海面到达海底,并被海底反射,两种波长的激光束均被光学接收系统接收。根据两种波长激光束返回的时间差和蓝绿光的入射角度、海水折射率等因素综合计算,可得出测量点的瞬时水深值,再与定位信息、姿态信息、潮汐数据结合,即可得到测量点在地理坐标系下的位置和基于深度基准面的水深值。
单色激光机载LiDAR测深系统仅采用波长532nm的蓝绿光作为激光器发射光源,一部分从海面返回,一部分穿透海面从海底返回,根据二者到达接收器的时间差,即可计算出海水的深度。采用单色激光作为发射源,既简化系统结果,又不需双色激光同步而提高测深精度,是机载LiDAR测深系统的发展趋势。
上图这种机载激光雷达设备都比较大,一般装在大型固定翼飞机上。
ASTRALiTe EDGE是世界上第一台小型地形和测深扫描激光雷达LiDAR,可通过小型无人机检测小型水下物体、测量浅水深度和测量关键的水下基础设施。LiteWave的2合1专利既可测地形也可测cm级分辨率水深。
它的主要参数为:
(1)波长:532nm;
(2)测深深度:>1.5塞克盘;
(3)水深分辨率:1cm;
(4)重量:5Kg;
(5)定位精度:2cm;
(6)罗经精度:0.2°;
(7)纵横摇精度:0.05°;
(8)水深测量高度:20m,地形测量高度:40m;
(9)扫描角度:±15°;
(10)波束脚印:11mrad(0.001rad),30m高度时33cm。
ASTRALiTe EDGE的两个案例图如下,第一个是河道,第二个是突堤。
无人机+激光雷达+无人船可以实现岸滩水深全无人化测量,具体的做法见文章:根据水声和摄影测量数据建立数字测深模型,这篇文章是博主根据外文翻译过来的。
2、测深仪
利用无人机搭载高精度测深仪,可以方便快捷地获取水深数据;相比传统方法,机载测量更为灵活高效,且成本更低;尤其是对于传统方法受限的难以到达的水域,机载测量的优势更为显著;它是一种测量水深的高性价比解决方案,可快速获取河流和湖泊的水深及剖面图,进行科学研究和环境监测。它的测深技术参数与测深仪仪器有关。测量时,利用高度计实时测量飞机的高度。
3、探地雷达(GPR)
探地雷达(Ground-penetratingradar,GPR)测量是一项艰苦的工作,恶劣的地形环境和天气条件使得测量作业具有一定的难度。而利用无人机与GPR结合,集成为一套机载探地雷达,就能够轻松的对地面、冰层、积雪、岩石、水域、路政、工程建筑等多种区域进行快速测量,使得作业更高效、节约了人力物力、避免了风险、而且可确保提供准确可靠的数据。
SE-70/150机载探地雷达使用插入式主机,搭载SE-70或SE-150型天线,中心频率分别为70MHz和150Mhz,适用于深层地质研究和地下目标探测。5Kg的重量适用于A660等多种无人机平台,可广泛应用于地质、采矿、水体、冰雪、农林、考古、法医、环境、基建、自然灾害、军事安全等多种领域。
它的技术参数见下表:
它非常适合难以到达的位置(陡峭的海岸,采矿坑,浅水区,地形障碍)以及池塘,湖泊和运河的水域,无需为部署/回收而大量进入水域。该系统可以在不与水接触的情况下运行,可以测量具有强流的湖泊和河流以及受污染的水域。该系统当前的技术功能允许进行长达15米的深水勘探,即使在水被冰覆盖的情况下,这也是可以的。
https://www.instrument.com.cn/news/20200803/555597.shtml
https://www.sohu.com/a/401155419_100035471
http://old.users.sgg.whu.edu.cn/keyan/xingyedongtai/2019/1126/4367.html
单波段机载测深激光雷达全波形数据处理算法及应用研究_丁凯
https://www.21ic.com/article/735373.html
https://www.docin.com/p-2471347625.html
https://integrated.ugcs.com/product/gpr
无人机测深三种方法-激光雷达,测深仪和探地雷达相关推荐
- 了解宇宙万物的“第三种方法”,人工智能正在改变科学
来源:quantamagazine 编辑:张卓骏.luciana.笪洁琼.Aileen 当今物理和天文实验所产生的海量信息,没有任何一个人或者团队可以完整的处理. 有些实验数据每天以千兆字节的规模在增 ...
- java数据输入的步骤_Java学习日志1.4 Scanner 数据输入的三种方法
Scanner sc = new Scanner(System.in); /注意in 是InputStream的缩写,是字节输入流的意思. 整句话的含义就是: new 一个对象,接受从键盘输入的数据, ...
- RedHat 7.0及CentOS 7.0禁止Ping的三种方法
作者:荒原之梦 原文链接:http://zhaokaifeng.com/?p=538 前言: "Ping"属于ICMP协议(即"Internet控制报文协议") ...
- 结构成员访问的三种方法
结构成员访问的三种方法 #include "stdio.h" #include "string.h" #include <stdlib.h> mai ...
- html手机不能自动播放音乐,解决移动端浏览器 HTML 音频不能自动播放的三种方法...
由于Android,IOS移动端的浏览器以及微信自带的浏览器为了用户更好的体验,规定不自动播放音频视频,默认屏蔽了autoplay,如果要想达到自动播放效果,需要单独处理,方法有以下几种: 第一种:添 ...
- 在JavaScript中重复字符串的三种方法
In this article, I'll explain how to solve freeCodeCamp's "Repeat a string repeat a string" ...
- Struts2中action接收参数的三种方法及ModelDriven跟Preparable接口结合JAVA反射机制的灵活用法...
Struts2中action接收参数的三种方法及ModelDriven跟Preparable接口结合JAVA反射机制的灵活用法 www.MyException.Cn 发布于:2012-09-15 ...
- vue项目刷新当前页面的三种方法
本文介绍了vue项目刷新当前页面的三种方法,本文图文并茂给大家介绍的非常不错,具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下. 想必大家在刨坑vue的时候也遇到过下面情形:比如在删除或者增加一条记录的时 ...
- 【数学知识】三种方法求 [1,n] 中所有数欧拉函数(线性筛欧拉函数优化至 O(n) )
整理的算法模板合集: ACM模板 ①直接求小于或等于n,且与n互质的数个数(求[1,n]中所有数的欧拉函数时间复杂度:O(nn)O(n\sqrt{n})O(nn)) ②求[1,n]之间每个数的质因数 ...
最新文章
- 剑指Offer系列 重建二叉树
- vagrant up报错 Warning: Authentication failure. Retrying...解决方案
- 第四范式荣获“工业和信息化系统抗击新冠肺炎疫情先进集体”称号
- 【Python日志输出】控制台输出INFO和WARNING级别,文件只记录WARNING级别
- Atitit.异常处理 嵌套 冗长的解决方案
- Javascript正则
- Mac不再丝滑?这些有用的方法了解一下
- 拆轮子:requests
- linux添加自定义的命令!
- 《OpenGL超级宝典第五版》Windows + VS2019配置
- 2021计算机考研408真题和答案(回忆版)
- python问题:IndentationError:expected an indented block错误
- 抖音极速版/快手极速版自动浏览
- AutoJs学习-变声器模板
- openwrt 做二级路由 同网段无线桥接教程 relayd
- 给我五分钟,带你彻底掌握 MyBatis 缓存的工作原理
- 蛋花花:人工智能写的诗版权到底算谁的
- ZZ-今天比较烦,贴上比较喜欢的让子弹飞的两篇评论吧。
- element组件---Form
- 设备安全——入侵检测IDS